Расчет теплопотребления

При установке П-образных компенсаторов длина трубопровода на участке 0-1 увеличивается на величину

                                (5.5)

где:     - вылет (плечо) компенсатора, м.

Вылет П - образного компенсатора можно определить по формуле:

 

                          (5.6)

 где:    с_x  - коэффициент конфигурации теплопровода, рекомендуется                     принимать    с_х = 0,3;

                      E  - модуль упругости первого рода (приложение 15), МН/м²;

                      - наружный диаметр трубопровода, м;

                      - максимальное допустимое напряжение при

расчете усилий    тепловых    удлинений,    рекомендуется 

принимать   = 100 МН/м²;

                   - расчетное тепловое удлинение трубопровода, м.

       Вылет  П - образного компенсатора:                           

 

 

 

При установке П-образных компенсаторов длина трубопровода на участке 0-1 увеличивается на величину

                                (5.5)

 

           

            

           

 Расчетное тепловое  удлинение трубопровода можно  определить по формуле:

                        (5.7)

 

где: - коэффициент зависящий от температуры теплоносителя

                        (таблица 4);      

- коэффициент линейного расширения  материала трубопровода             (приложение 15), мм/м.град;

- максимальная температура теплоносителе  (принимается для        прямой и обратной линяй, равной  температуре в прямой линии), °С;

  - температура окружающей среды, °С.

 

         Расчетное тепловое удлинение трубопровода:

         

Уточненное значение удельных линейных потерь на участке 0-1 будет  равно:

                (5.8)

 

где: - вспомогательный расчетный коэффициент (приложение11);

              - расход теплоносителя на данном участке, кг/с.

Уточненное значение удельных линейных потерь на участке 0-1:

  

 

 

           При выполнении гидравлического  расчета величину местных потерь  выражают через эквивалентные  линейные потери условных участков, имеющих эквивалентную длину  l_Э.

 Эквивалентную длину  всех местных сопротивлений участка  0-2 можно определить по формуле:

                    (5.9)

где: -  вспомогательный    расчетный    коэффициент (приложение 11);

- сумма коэффициентов местных  сопротивлений на данном участке;

 - коэффициент отдельного местного  сопротивления  (приложение 17);

п - количество местных сопротивлений  на данном участке.

 

 

 

 

 

 

Падение давления на участке 0-1 будет равно:

 

                  (5.10)

 

         

Потеря напора на участке 0-1

                                 (5.11)

 

        Тогда  располагаемый напор в т.1 тепловой  сети (см.рис. 5 и рис.7) с учетом  потери напора в подающей и  обратной линиях будет:

                                                            

                                            (5.12)

 

На этом заканчивается  расчет участка 0-1

Аналогично рассчитываются все остальные участки расчетной  магистрали.  Так, например , расчет  следующего участка  1-2 начинается  с предварительного  определения  доли местных потерь давления на этом участке:

      Участок 1-2

,                                (5.13)

 

Далее определяются предварительное  значение удельных линейных потерь давления на участке 1-2

                       (5.14)

 

где: - длина трубопровода на участке 1-2, м;

                - потеря напора на участке 1-2 расчетной магистрали, м.

         

          

         

       Потеря  напора  на участке  1-2 будет  равна

 

= 1/2 ( DН₁ - DН_аб ), м                                (5.15)

 

= 1/2 ( 81,68 - 6 )=37,84 м        

 

= 1/2 ( 81,6 - 6 )=37,8м        

 

= 1/2 ( 119,2 - 6 )=56,6м

 

  

6. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ

6.1 Выбор толщины тепловой  изоляции.

После выбора нормы тепловых потерь определяется предварительное значение тепловых сопротивлений трубопровода по формуле:

 

,                             (7.1.)

 

Где: - температура теплоносителя (в подающем или обратном трубопроводе). °С.

- температура окружающей среды, (см. пояснение к формуде32),⁰С

 

Прямая:

 

 

 

 

Обратная:

 

 

 

 

Затем вычисляется условный параметр:

 

,                             (7.2.)

где : - сумма термического сопротивления защитного покрытия и сопротивления теплоотдаче от поверхности в изоляции к окружающему воздуху (приложение 25,26), с.м ×град/кДж

- коэффициент теплопроводности  основного слоя изоляции, кДж/(с.м×град).

Прямая:

 кДж/(с.м×град)

Обратная:

 кДж/(с.м×град)

Прямая:

         

Обратная:

 

 

Таблица 9. -Коэффициент  теплоотдачи от поверхности изоляционной  конструкции  в окружающую среду.[7]

        Прямая:

      

      

  

                 Обратная:

         

                    

 

 

                       6.2.  Тепловые потери трубопроводов.

 

Суммарные тепловые потери трубопровода определяются по формуле:

 

                       (7.3.)

 

где: - действительные удельные тепловые потери изолированным трубопроводом, кДж/(с.м.) ;

                    l  -  длина рассматриваемого  участка по генплану,м.

                    lк – суммарная длина  компенсаторов,м.

               - коэффициент местных потерь  тепла, учитывающий потери фланцев, фасонных частей и арматуры (таблица 8 ).

                Действительные  удельные тепловые  потери изолированным трубопроводом  определяется по  формуле:

,                                   (7.4.)

где: действительное полное термическое сопротивление

изолированного трубопровода, м.с.град/кДж. Величина действительного  полного термического сопротивления  изолированного трубопровода определяется в зависимости от способа прокладки  трубопроводов. Рассмотрим наиболее часто  встречающиеся случаи:

а) Надземная прокладка  трубопроводов.

Полное термическое сопротивление  будет равно:

 

,                                      (7.5.)

где: - термическое сопротивление основного изоляционного слоя;

        - термического сопротивления защитного покрытия;

       - термическое сопротивление теплоотдаче от поверхности

изоляции к окружающему  воздуху.

Величина термического сопротивления  защитного покрытия обычно мала и ею допускается пренебрегать.

Термическое сопротивление  основного слоя изоляции определяется по формуле:

 

                              (7.6.)

 

  где  - наружный диаметр основного слоя изоляции, м;

       - наружный диаметр трубопровода, м;

       -коэффициент теплопроводности основного слоя изоляции(приложение 27), кДж/с.м.град); 

 

 

Наружный диаметр основного  слоя изоляции равен:

 

                                 (7.7.)

     Прямая

         

         

                Обратная:

         

         

     Термическое  сопротивление теплоотдаче от  поверхности изоляция к окружающему воздуху определяется по формуле:

 

,                                   (7.8.)

 

где: - наружный диаметр защитного покрытия изоляции, равен

 d_из +(0,01…0,02) ,м. 

     - коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляционной конструкции в окружающую среду (таблица 9 )  кДж/(с.м²град). Скорость  ветра определяется  из приложения 6

              Термическое сопротивление теплоотдаче  от поверхности изоляция к окружающему воздуху:

            Прямая:

          

         

                Обратная:

          

         

 

 Наружный диаметр защитного покрытия изоляции:

 

=

 

Прямая:

=

=

=

Обратная:

=

=

=

 

Термическое сопротивление  основного слоя изоляции:

 

                                 

Прямая:

            

Обратная:

Полное термическое сопротивление  будет равно:

 

,

 

Прямая:

 

Обратная:

         Действительные  удельные тепловые потери изолированным трубопроводом определяется по  формуле:

 

            =150 _,    =70   

            =-27

                Прямая:

         

         

              Обратная:

         

          

          

 Суммарные тепловые  потери трубопровода определяются  по формуле:

  

   

   Прямая:

         

               Обратная

           

              Действительная  температура   на поверхности  изоляции  определяется  по формуле:

, ⁰С.  (7.18).        =150 =70

 

            Прямая: